8.1.3 煤、石油和天然气的综合利用-课件-2025-2026学年高一下学期化学素养培优同步课件(人教版2019必修二)

该高中化学课件聚焦煤、石油和天然气的综合利用，通过情境导入联系能源与环境问题，以任务驱动分模块讲解煤的干馏、气化、液化，石油的分馏、裂化、裂解及天然气应用，构建“组成-加工-产物-用途”的学习支架。 其亮点在于结合化学观念与科学思维，通过表格对比“三馏”原理及反应类型，用“六气”成分表归纳产物差异，检测反馈融入碳中和情境题，培养学生证据推理与可持续发展意识，助力教师高效教学。

第八章 化学与可持续发展 第一节 自然资源的开发利用 第3课时 煤、石油和天然气的综合利用 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 了解煤、石油、天然气的组成成分，明确三者均为重要化石燃料与化工原料。 掌握煤的干馏、气化、液化原理及产物，分清干馏与分馏本质区别。 熟知石油分馏、裂化、裂解的目的、原理与产品，理清三者用途差异。 了解天然气的主要成分及应用，认识化石能源在生产生活中的重要价值。 知晓化石燃料使用带来的环境问题，树立节约能源、开发新能源、绿色利用资源的意识。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 从物质组成与物质转化角度，认识化石能源深加工原理，建立变化观念与微观认知。 区分物理变化与化学变化在化石燃料加工中的应用，提升证据推理与归纳辨析能力。 认识化石能源合理利用的重要性，了解能源危机与环境影响，树立可持续发展理念，增强社会责任感。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤 石油 天然气 人类使用的主要能源 重要的化工原料 综合利用、提高利用率、减少环境污染 化石燃料 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务一：煤的综合利用 1.煤的组成 无机物(少量) C 元素（大量） H、O、N、S 等元素（少量） 无机盐等 污染环境 COx、NOx、 SO2 烟尘 煤的组成 有机物 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务一：煤的综合利用 煤直接作燃料——利用率低并污染环境 2、煤的综合利用 煤的干馏 煤的气化 煤的液化 获得洁净的燃料和多种化工原料 ——物尽其用，保护环境 煤的综合利用 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务一：煤的综合利用 2、煤的综合利用 (1)煤的干馏： ①把煤隔绝空气加强热使之分解的过程。 煤焦油 出炉煤气 焦炭 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务一：煤的综合利用 2、煤的综合利用 (1)煤的干馏： ②煤的干馏的重要产品和用途 干馏产物 主要成分 主要用途 出炉 煤气 焦炉气 H2、CH4、乙烯、CO 气体燃料、化工原料 粗氨水 NH3、铵盐 化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料 粗苯 苯、甲苯、二甲苯 煤焦油 苯、甲苯、二甲苯 酚类、萘 染料、医药、农药、合成材料 沥青 筑路材料、碳素电极 焦炭 碳 冶金、合成氨造气、电石、燃料 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务一：煤的综合利用 2、煤的综合利用 (1)煤的干馏： ②煤的干馏的重要产品和用途 1. 必须隔绝空气，否则会使分解出来的成分燃烧。 2. 既能减少燃烧污染，又能提高燃煤的热效率，且能获得更有价值的化工原料。 3. 其过程中主要发生的是化学变化。 【注意事项】 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务一：煤的综合利用 2、煤的综合利用 (2)煤的气化 ①将煤转化为可燃性气体的过程。 ②主要反应： 水煤气 为什么一不小心将少量水洒在烧得通红的煤上时，火不但没有熄灭，反而烧得更旺？ 这就是煤的气化，烧得通红的煤与水蒸气反应生成可燃性气体H2和CO，所以燃烧更旺。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务一：煤的综合利用 2、煤的综合利用 (3)煤的液化 ①直接液化： 将煤转化为液体燃料的过程 使煤与H2作用生成液体燃料 ②间接液化： 先转化为CO和H2，然后在催化剂作用下合成甲醇 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务一：煤的综合利用 C+H2O(g) CO + H2 高温 煤的利用途径 煤的干馏 煤的气化 煤的液化 原理 主要 反应 产品 用途 CO、H2等可燃性 气体物质 液态燃料油、甲醇等 将煤转化为可燃性 气体（水煤气）的过程 直接加氢液化或间接液化 将煤转化为液态燃料的过程 可作燃料 可作燃料； 基本化工原料 隔绝空气加强热 出炉煤气、 煤焦油、焦炭 很广泛 分解反应 C+H2O(g) CO + H2 高温 CO + 2H2 CH3OH（甲醇） 催化剂 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务二：天然气的综合利用 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务二：天然气的综合利用 天然气——主要成分CH4 海底可燃冰：CH4·nH2O 1. 清洁的化石燃料 2. 日常生活中，用作燃料 3. 化工生产中，用于合成氨和生产甲醇 4. 合成其他有机化合物 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务三：石油的综合利用 汽油、煤油、柴油等 直接从矿井里开采出来的石油 分馏、裂化、裂解、催化重整 加工处理 原油 石油的综合利用 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务三：石油的综合利用 1、物理性质： 黑色或深棕色粘稠液体，比水稍轻，不溶于水，有特殊气味，无固定沸点。 2、石油的组成 按元素：碳、氢含量为 97% ~ 98% 按物质：含有1~50个碳原子的烷烃及环烷烃（一般不含烯烃） 按组成状态：固态、液态、气态。 大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有气态烃和固态烃。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务三：石油的综合利用 工业上是如何将石油各成分进行分离？ 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务三：石油的综合利用 利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫做分馏，分馏产物叫馏分。(它属混合物) （1）石油的分馏 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务三：石油的综合利用 重柴油 润滑油(脱凡士林石蜡) 渣油(制沥青) 石油气 汽油: C5～C11 (直馏汽油) 煤油: C11～C16 柴油: C15～C18 重油: C20 以上 常压 常压 石油 ──→ ──→ 加热炉 分馏塔 重油: C20 以上 减压 减压 ──→ ──→ 加热炉 分馏塔 （分为常压蒸馏和减压蒸馏） （1）石油的分馏 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务三：石油的综合利用 （1）石油的分馏 蒸馏 分馏 蒸馏 分馏 适用沸点相差较大的物质 适用沸点较为接近的物质 得到纯净物 得到混合物 蒸馏和分馏的原理是一致的，都是物理变化 混合物 气体 液体 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务三：石油的综合利用 （1）石油的分馏 由于汽车工业的发展，分馏所得的汽油满足不了需要，而所得的重油用途不广。 如何把重油中变成的汽油? 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务三：石油的综合利用 （1）石油的分馏 重油 (C20以上的烃) 汽油 (C5～C12的烃) 大分子烃 小分子烃 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务三：石油的综合利用 (2)石油的裂化 在一定条件下（加热、催化剂），把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。 裂化的目的:提高轻质汽油的产量。 相对分子质量大 沸点高的烃 相对分子质量小 沸点较低的烃 断裂 原料：重油、石蜡 产物：汽油、煤油、柴油、润滑油等 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务三：石油的综合利用 (2)石油的裂化 裂化的主要产物：汽油、煤油、柴油、润滑油等。 目的： 提高轻质汽油（裂化汽油）的产量 C16H34 十六烷 C8H18 辛烷 ＋ C8H16 辛烯 催化剂 加热、加压 C8H18 辛烷 C4H10 丁烷 ＋ C4H8 丁烯 催化剂 加热、加压 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务三：石油的综合利用 （3）裂解：又称为深度裂化。 目的是获得短链不饱和烃（如乙烯、丙烯、甲烷等）为主要成分的基本化工原料。 （4）催化重整：石油在加热和催化剂的作用下，通过结构的调整，使链状烃转化为环状烃（苯，甲苯等）的过程。 石油的分馏是物理变化；裂化、裂解、催化重整是化学变化 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务三：石油的综合利用 它们有何不同之处？若用汽油作卤素的萃取剂，应该用哪一种？ 直馏汽油 裂化汽油 C5～C12 C5～C12 烷烃、环烷烃、芳香烃 烯烃与烷烃 石油分馏的馏分 石油裂化的液体 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务三：石油的综合利用 石油的进一步利用 目前，多数石油产品仍作为燃料使用，只有一部分转化为化工、纺织、建材、医药、日用化学品等行业的基本原料。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务三：石油的综合利用 (1)三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维。主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。 (2)合成材料的大量生产和使用，急剧增加的废弃物对人类社会造成巨大的环境压力。 nCH2=CH—CH3 催化剂 [CH2—CH]n CH3 催化剂 以煤、石油、天然气为原料生产合成材料 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务三：石油的综合利用 干馏 蒸馏 分馏 原理 产物 反应类型 隔绝空气、高温下使物质分解 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 与蒸馏原理相同 产物为混合物 产物为单一组分的纯净物 产物为沸点相近的各组分组成的混合物 化学变化 物理变化 物理变化 化学“三馏”的比较 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务三：石油的综合利用 干馏 蒸馏 分馏 原理 产物 反应类型 隔绝空气、高温下使物质分解 根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离 与蒸馏原理相同 产物为混合物 产物为单一组分的纯净物 产物为沸点相近的各组分组成的混合物 化学变化 物理变化 物理变化 化学“三馏”的比较 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务三：石油的综合利用 高炉 煤气 水煤气 天然气 液化石油气 焦炉气 裂解气 主要成分 CO、CO2 H2、CO CH4 C3H8、C4H10 H2、CO、 CH4、C2H4 C2H4、C3H6、C4H8、CH4 化学“六气”的主要成分 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 煤、石油和天然气的综合利用 任务三：石油的综合利用 烷和烯 石油 常压分馏 直馏汽油 C4以下石油气 煤油 柴油 重油 裂化汽油 C5~C11烷 裂解 乙烯 丙烯 丁二烯 甲烷 乙烷 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 知识建构 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 1.下列关于煤、石油及其所得产品的叙述正确的是( ) A.煤的气化和液化都是物理变化 B.煤的干馏和石油的分馏发生的都是化学变化 C.用溴的四氯化碳溶液可鉴别直馏汽油和裂化汽油 D.煤和石油都是混合物，都只由碳和氢两种元素组成 C 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 2.下列关于煤和石油的说法不正确的是（ ） ①石油是混合物，其分馏产品煤油为纯净物 ②煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠 ③煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料 ④石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量 ⑤煤的干馏属于化学变化 ⑥煤是工业上获得芳香烃的一种重要来源 ⑦通过煤的干馏，可以得到焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等产品 A.①③ B.②④⑥ C.①②⑤ D.③④⑦ A 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 3.关于煤和石油的综合利用，下列说法正确的是（ ） A.煤中含有甲苯、二甲苯等有机物，可以通过干馏得到 B.以煤为主要原料，可以合成甲醇 C.石油裂化的目的是获取短链不饱和气态烃 D.石油裂化生产的汽油不能使溴水褪色 B 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 4.下列关于化石燃料及其使用的一些说法中不正确的是(　　) A．石油是多种烃组成的混合物 B．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料 C．石油分馏得到的汽油和石油催化裂化得到的汽油其成分不相同 D．化石燃料也是重要的化工原料，乙烯和苯就是分别来自于石油和 煤的基本化工原料 B 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 5.我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是（ ） A.将重质油裂解为轻质油作为燃料 B.大规模开采可燃冰作为新措施 C.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染 D.研发催化剂将CO2还原为甲醇 D 感谢您的观看 Thank you nCH2=CH2＋nCH2=CH—CH3 $